JPH045906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は、エンジン駆動ヒートポンプの制御装
置に関し、詳しくは設定温度と検出した室内温度
との偏差に基づいてエンジンの目標回転数を決定
し、エンジン回転数を前記目標回転数に近付ける
ようにエンジン調速機構を制御するように構成し
たもので、特にエンジン過負荷発生時の制御に特
徴を有するものに関する。

〈従来技術〉 従来のこの種の制御装置には、イ過負荷回避制
御を全く行なわない型式、ロ過負荷回避制御は行
なうが、室内温度制御が優先する型式、ハ過負荷
回避制御を室内温度制御より優先させる型式があ
る。

ところで、上記従来の型式には、各々次のよう
な欠点がある。

(イ)…エンジンが過負荷になると、高圧スイツチが
働いて緊急停止するか、あるいは、その前にエ
ンジンストツプしてしまい、連続的な運転が不
能となる。

(ロ)…エンジン過負荷状態であるのに、室内温度制
御が増速制御方向に働くと、一層過負荷とにつ
てしまう。

(ハ)…室内温度制御が目標回転数を大きく下げる方
向に働いていても、過負荷回避制御によつてあ
る規定量しか目標回転数を下げない場合が生
じ、適性迅速な室内温度制御ができなくなり、
ヒートポンプシステムの効率が悪化する。

〈発明の目的〉 本発明は、かかる従来型式に見られた欠点に鑑
み、エンジンの過負荷状態を回避してヒートポン
プの運転を継続させるとともに、適正な室温制御
を可能にすることを目的とする。

〈発明の構成〉 本発明は、上記の目的を達成するために、第１
図の機能ブロツク図に明示するように、エンジン
ａの負荷を検出する負荷検出手段ｂと、エンジン
ａの目標回転数が設定回転数を越えているか否か
を判別する回転数判別手段ｃと、この回転数判別
手段ｃの超過判別出力に応答してエンジンａの負
荷と設定回転数に対応する過負荷判定基準値とを
比較してエンジンａの過負荷状態を判定する過負
荷判定手段ｄと、この過負荷判定手段ｄの過負荷
判定出力に応答して前記目標回転数を予め設定し
てある規定量だけ下げてその設定出力をエンジン
調速機構ｅに送出する過負荷回避制御手段ｆとを
備えた構成とした。

〈作用〉 上記構成によれば、基本的には過負荷回避制御
優先であつて、エンジンの目標回転数が設定回転
数を越えており、かつエンジンが過負荷状態にあ
るときには、エンジン回転数が下げられ、エンジ
ンの目標回転数が設定回転数を越えていないと
き、すなわち室内温度制御がエンジン減速側に働
くときには、エンジンの回転数を低下させる制御
動作が禁止されて、室内温度制御優先となる。

〈実施例〉 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第２図にエンジン駆動ヒートポンプおよび制御
装置の概略ブロツク図が、第３図および第４図に
制御フローチヤトが示されている。

エンジンヒートポンプは、室外機１と室内機と
しての室内熱交換機２とからなり、室外機１に
は、エンジン３、これによつて駆動される冷媒圧
縮機４をはじめ、図示しないが、凝縮機、膨張
弁、蒸発器などの冷媒回路構成器、熱媒流体とし
て水を用いる場合は、温水または冷水を得るため
の熱交換器群、放熱用フアン、温冷水を室内機２
に循環させるための送水ポンプ、エンジン排熱回
収用の熱交換機などが組み込まれている。また、
室内機２には冷暖房切り換えスイツチおよび温度
設定器等を備えたリモコンスイツチ５が接続され
るとともに、室内には温度センサ６が配備されて
いる。また、エンジン３には調速機構としての電
子ガバナ７と、エンジン３の負荷検出手段として
前記電子ガバナ７の操作位置を連続的に検出する
差動トランスやポテンシヨメータからなるガバナ
位置センサ８が備えられている。負荷検出手段と
して排気温度センサを用いてもよい。

なお、前記電子ガバナ７は、エンジン３がガソ
リンエンジンまたはガスエンジンの場合、スロツ
トルバーをソレノイド等のアクチユエータで開度
調節する形態に構成され、また、デイーゼルエン
ジンの場合には、インジエクシヨンポンプのコン
トロールラツクをアクチユエータで操作する形態
が取られる。

このヒートポンプは、要求熱負荷に応じてエン
ジン回転数を制御するものであり、この制御がマ
イクロコンピユータ９を用いて行なわれる。マイ
クロコンピユータ９はCPU１０，ROM１１およ
びRAM１２、ならびに入出力Ｏポート１３を備
えており、このマイクロコンピユータ９と前記リ
モコンスイツチ５、温度センサ６、電子ガバナ
７、ガバナ位置センサ８がそれぞれＤ／Ａコンバ
ータ１４、Ａ／Ｄコンバータ１５を介して接続さ
れている。

次に、上記マイクロコンピユータ９を用いた室
温制御動作の全体を第３図のフローチヤトを参照
して経時的に説明する。なお、以下に示す各ステ
ツプ符号に対応して第３図中に同一の符号を記し
ている。

（） 温度センサ６で検出された室内温度Tm
（℃）は、一定時間（この例では１分）ごとに
サンプリングされ、かつ、リモコンスイツチ５
で設定された設定温度Tr（℃）も読み取られ
る。

（） 冷暖房の連続モードの識別処理の後、設
定温度Trとサンプリングされた室内温度Tmと
の偏差dT（℃）が演算される。

（） この偏差dTに基づいて予め記憶してあ
るマツプデータからエンジンの目標回転数Nt
（rpm）が割り出される。

（） 過負荷回避制御（後述） （） 目標回転数Ntが決定された後、一定時
間（この例では10秒）経過すると、この目標回
転数Ntが０でなければヒートポンプ運転は続
行され、目標回転数Ntが０であれば、ヒート
ポンプ停止ステツプへ移る。なお、ヒートポ
ンプの停止はエンジン停止になる。

（） ヒートポンプ運転続行が決定されると、
目標回転数Ntと現在の設定回転数Nr（rpm）が
比較される。

（） 目標回転数Ntが設定回転数Nrより大き
いとき、つまり増幅制御を行なうときには、現
在の設定回転数Nrに所定の回転数（この例で
は50rpm）を加えた値を新しい設定回転数Nr
と設定する。また、目標回転数Ntが設定回転
数Nrよりも小さいとき、つまり、減速制御を
行なうときには、現在の設定回転数Nrから所
定の回転数（この例では50rpm）を減じた値を
新しい設定回転数Nrとする。また、目標回転
数Ntが設定回転数Nrにほぼ等しいときには、
設定回転数Nrをそのまま新しい設定回転数Nr
と設定する。

（） このようにして、設定された設定回転数
Nrが予め記憶してあるマツプデータと対比さ
れて電子ガバナ設定電圧Vr（ｖ）が割り出され
る。

（） この電子ガバナ設定電圧Vrが出力され
て、この電圧Vrに応じた調速が行なわれる。

第４図に、前記過負荷回避制御のフローチヤ
ートが示され、以下、これの動作を経時的に説
明する。なお、以下に示す各ステツプ符号に対
応して第４図中に同一の符号を記している。

（） 前記のようにして決定された目標回転数
Ntと現在の設定回転数Nrとが比較され、目標
回転数Ntが設定回転数Nrよりも小さいときに
は、このルーチンの前部はパスされる。つま
り、室温制御がエンジン減速制御状態にあると
きには、この過負荷回避制御は禁止されるので
ある。

（） 目標回転数Nrが現在の設定回転数Nt以
上にあるときには、ガバナ位置センサ８で検出
されたスロツトル開度θthが読み取られる。

（） 現在の設定回転数Nrで予め記憶してあ
るマツプデータが検索されて、その設定回転数
Nrに対応する過負荷判定用スロツトル開度
θthrが割り出される。

（） このようにして得られた過負荷判定用ス
ロツトル開度θthrと現在のスロツトル開度θth
とが比較され、現在のスロツトル開度θthが判
定用スロツトル開度θthr以上であると、過負荷
とみなす。

（） 過負荷の発生が判別されると、目標回転
数Ntを現在の設定回転数Nrより予め設定した
規定値（この例では200rpm）だけ下げる。

（） このようにして得られた目標回転数Nt
が予め設定された低回転数（この例では
900rpm）以上であれば、この目標回転数Ntに
基づく室温制御に移る。

（） 目標回転数Ntが設定回転数（900rpm）
Nrよりも小さければ、目標回転数Ntを０にセ
ツトしてメインルーチンに入り、エンジン停止
に至る。

なお、熱媒体がある場合は、室内温度Trを
この熱媒体（冷、温水）の検出温度で代替する
こともできる。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、基本的には過
負荷回避制御が室温制御に優先するので、確実に
エンジン過負荷を防止することができ、しかも、
室温制御がエンジン減速制御にあるときには、過
負荷回避制御を禁止するので、この過負荷回避制
御のために目標回転数の減少が抑制されて、室温
制御の応答が低下するような不具合が無くなり、
効率の良いヒートポンプ運転による室温制御が行
なえるようになつた。

等の効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示する機能ブロツク
図、第２図はその一実施例のブロツク図、第３図
は室温制御のメインルーチンを示すフローチヤー
ト、第４図は過負荷回避制御ルーチンのフローチ
ヤートである。 ２……室内機、３……エンジン、７……電子ガ
バナ（調速機構）、８……ガバナ位置センサ（負
荷検出手段）、９……マイクロコンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 設定温度と検出した室内温度との偏差に応じ
   てエンジンの目標回転数を決定し、エンジンの回
   転数を前記目標回転数に近付けるようにエンジン
   調速機構を制御するように構成したエンジン駆動
   ヒートポンプの制御装置であつて、 エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、エ
   ンジンの目標回転数が設定回転数を越えているか
   否かを判別する回転数判別手段と、この回転数判
   別手段の超過判別出力に応答してエンジンの負荷
   と設定回転数に対応する過負荷判定基準値とを比
   較してエンジンの過負荷状態を判定する過負荷判
   定手段と、この過負荷判定手段の過負荷判定出力
   に応答して前記目標回転数を予め設定してある規
   定量だけ下げる過負荷回避制御手段とを有するエ
   ンジン駆動ヒートポンプの制御装置。